級數輸出能量控制式家用中央空調的製作方法

2023-08-10 20:16:01

專利名稱：級數輸出能量控制式家用中央空調的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種能量可調的家用中央空調裝置。即一臺室外機可以帶動多臺室內機，尤其是一種能量輸出可以分成多個級數檔輸出的級數輸出能量控制式家用中央空調。
目前，家用中央空調是一個新型技術領域。眾所周知的家用中央空調有多種技術。技術之一類似於專利ZL99219198.X，其技術特點是能量變化部份是由多臺並聯定速壓縮機連合運行，而每一臺壓縮機對應一組毛細管和蒸發器。其製冷未端採取水冷方式。該技術的能量變化雖然可以根據外界負荷變化而進行調節，但其缺點是調節的規範很粗糙，不能精確的與外界負荷變化相匹配，達不到很好的節能效果，其製冷未端水冷方式，要有很多風機盤管部份，不適合家庭居住使用。技術之二是日本一拖多變頻家用中央空調技術，該技術是由一臺室外機帶動多臺室內機，其中室外機主要是由變頻壓縮機和冷凝器和毛細管組成，而室內機主要由蒸發器組成，並且多臺室內機的管路並聯連接於主排氣管和主吸氣管路之間。它的能量變化部份主要是靠變頻壓縮機的變頻速度的變化來調節單位時間內排出的能量。當多臺室內機同時工作時，變頻壓縮機處於高速運轉，單位時間內排出的製冷劑量大，即室外機處於最大排出能量狀態；當部份室內機工作時，即外界負荷處於部份負荷運行時，變頻壓縮機的運轉速度相應降低，排出的製冷劑量減小，即室外機排出的能量相應減小，同時也適應了外界負荷的變化。該技術的優點是能量輸出部份排出的能量能與室內機工作的臺數和運行狀態相精確匹配，達到節省能源的目地。缺點是變頻壓縮機製造難度大，生產成本高，同時也有運行穩定性能較差的特點，同時也導致了一拖多變頻家用中央空調價格昂貴，運行穩定性能較差，難以適應中國家庭的消費。綜合上述技術，目前家用中央空調技術主要存在的問題是要麼是能量輸出與外界負荷變化不能精確匹配，浪費能源，要麼是能量能精確匹配但是價格昂貴運行穩定性能差。
本實用新型的目地是提供一種級數輸出能量控制式家用中央空調，它不僅能使家用中央空調的能量分成多個級數檔輸出，而且能使每一級數檔的工作狀態與室內機工作的數量和運行狀態相一一對應，達到兩者精確匹配，節省能源，造價低廉，運行穩定性能好本實用新型是這樣實現的，級數輸出能量控制式家用中央空調是將級數輸出能量控制器具體應用到該技術領域。級數輸出能量控制器是在定速壓縮機的基礎上，通過改變其有效壓縮容積而改變輸出量的壓縮控制技術，也可以稱為「變容技術」，對大容量的級數輸出能量控制器可以輸出三種能量狀態，對小容量的可以輸出兩種能量狀態，即100％和50％二種能量狀態。對於應用於家用中央空調技術領域的一般用小容量的級數輸出能量控制器，也即可以輸出100％和50％二種能量狀態。它與變頻壓縮技術相比，具有結構簡單，製造難度小，成本低和運行穩定性能好的優點。級數輸出能量控制式家用中央空調是由1臺級數輸出能量控制器和1臺定速壓縮機通過其各自的排氣管和吸氣管並聯後接到主排氣管和汽液分離器的排氣口上，而汽液分離器則與主回氣管直接相連，外部節流閥安裝在旁通迴路上，把主排氣管和主回氣管接通，形成一個旁通節流控制迴路，主排氣管再與1個冷凝器連接後與由1個膨脹閥和1個蒸發器組成的多路並聯分支管連接。各分支管路都並聯與主排氣管和主回氣管接通，形成一個完整的製冷(熱)家用中央空調循環迴路。其技術特徵是家用中央空調的能量輸出控制部份是由一臺級數輸出能量控制器和1臺定速壓縮機和1個外部節流閥控制的旁通迴路三者並聯組成，級數輸出能量控制器有二種工作能量狀態，即可以輸出100％和50％兩種能量狀態，配合1臺定速壓縮機的停、開運行的二種工作狀態，再輔助以1個外部節流閥的開、閉二種工作狀態，總計能量輸出控制部份可以組成輸出最多8種的工作狀態組合，而每一種工作狀態均與工作的蒸發器的個數相一一對應，達到非常好的節能效果。上述能量輸出控制部份即可以由級數輸出能量控制器單獨使用，也可以與定速壓縮機的和外部節流閥中的任何一個組合，組成輸出級數較少的能量組合狀態，以適應於較少的室內機的數量。當蒸發器全部工作時，即外界滿負荷時，能量控制部份將級數輸出能量控制器處於100％工作狀態，即最大能量輸出狀態，同時開動定速壓縮機並關閉外部節流閥，這時能量輸出控制部份的製冷能量處於最大能量狀態；當只有部份蒸發器工作時，外界負荷減小，這時能量輸出控制部份根據外界負荷的大小選擇其8種狀態之一與外界負荷相匹配，以達到節能的效果。
由於採用上述方案，級數輸出能量控制式家用中央空調的能量輸出可以與蒸發器工作的臺數即外界負荷大小相一一對應，互相精確匹配，從而達到節省能源的效果，並且其與變頻式家用中央空調技術相比結構簡單，造價低廉，運行穩定性能好。
以下結合附圖
和實施例對本實用新型進一步說明。
附圖是一拖四結構的級數輸出能量控制式家用中央空調的實施例的系統工作原理圖。每臺蒸發器製冷量相等且均為1匹，能量輸出控制部份的製冷量為4匹。
圖中1、級數輸出能量控制器；2、定速壓縮機；3、汽液分離器；4、外部節流閥；5、冷凝器；6、蒸發器；7、膨脹閥。
在附圖所示實施例中，級數輸出能量控制器(1)和定速壓縮機(2)由各自的排氣管和吸氣管的管道並聯聯接；兩者的排氣管匯成主排氣管直接與冷凝器(5)連接，兩者的吸氣管並接後直接接在汽液分離器(3)的排氣端；汽液分離器(3)的吸氣端與主回氣管相連；外部節流閥(4)接在主排氣管和主回氣管之間，形成一個旁通調節迴路。上述各部件按其方法連接組成後形成室外機的主要構成；而級數輸出能量控制器(1)和定速壓縮機(2)以及外部節流閥(4)三者按圖並接後組成室外機能量輸出控制部份。通過冷凝器(5)的主管分成四路分支路管，每一路支管都與1個膨脹閥(7)和1個蒸發器(6)相連接，而每組1個膨脹閥(7)和1個蒸發器(6)組成1臺室內機的主要構件，4組室內機的排氣管相互並聯後與主回氣管相連，這樣就組成一個完整的一拖四的級數輸出能量控制式家用中央空調製冷系統的迴路。本實施例室外機製冷量為4匹，級數輸出能量控制器為1臺3匹的裝置。當其輸出100％能量時，其製冷量為3匹；當其輸出50％能量時，其製冷量為1.5匹，而配合的定速壓縮機製冷量為1匹。當外界滿負荷運行時，即4臺室內機同時工作，這時級數輸出能量控制器(1)滿負荷運行輸出100％能量，即製冷量為3匹，同時開啟定速壓縮機(2)運行，其輸出製冷量為1匹，並關閉外部節流閥(4)，這時能量輸出控制部份輸出的製冷劑的量為製冷能力為4匹的製冷劑量，製冷劑經主排氣管全部進入冷凝器(5)後完全熱交換，再由4路分支管路上的各自膨脹閥(7)的開度和壓力調節下，平均進入4路分支管，每支製冷劑的量為製冷能力是1匹的量，在膨脹閥(7)的節流降壓和蒸發器(6)的作用下完成又一次的熱交換，使4臺室內機都達到製冷能力是1匹的目地。經過各組蒸發器熱交換後變為氣體的4路製冷劑進入主回氣管後再回到汽液分離器(3)中，經汽液分離器(3)的汽液兩相分離後，氣體被能量控制器吸氣管和壓縮機吸氣管吸回級數輸出能量控制器和定速壓縮機中，完成一個整循環，達到一臺室外機拖動4臺室內機的製冷目地，並且其能量完全匹配；當室內機只有3臺工作時，即總的製冷量為3匹時，這時，室外機能量輸出控制部份的級數輸出能量控制器(1)100％工作，同時停止定速壓縮機(2)的工作並關閉外部節流閥(4)後，能量輸出控制部份輸出的是3匹的製冷能力的製冷劑量進入冷凝器，經過冷凝器熱交換後的製冷劑在進入各分支路管時，停止工作的1臺室內機在其膨脹閥(7)的作用下關閉了通路，其它三路在其各自的膨脹閥(7)的開度調節下，製冷劑分三路平均進入蒸發器，即製冷能力為1匹的製冷劑量，完成熱交換後進入主回氣管，再經過汽液分離器後回到級數輸出能量控制器中，完成一個循環。該循環的能量輸出控制部份所輸出的能量與室內機工作的臺數和製冷能力完全匹配；當室內機只有2臺工作時，即總製冷量為2匹時，這時級數輸出能量控制器(1)處於50％能量工作狀態，即輸出能量為1.5匹，同時開動定速壓縮機運行，其輸出能量為1匹，兩者匯集後進入主排氣管的總輸出能量為2.5匹，這時打開外部節流閥開通旁通調節迴路，節流掉相當於0.5匹的流量，即進入冷凝器的製冷劑的量的製冷能力為2匹，經過熱交換後在工作的兩路室內機分支管的膨脹閥(7)的作用下平均進入各自的蒸發器，即各組蒸發器的製冷力為1匹；當室內機只有1臺機工作，即製冷量為1匹時，這時室外機的能量輸出控制部份停止級數輸出能量控制器(1)的運行，並關閉外部節流閥(4)，只啟動定速壓縮機的運行，這時其輸出的能量為1匹，進入冷凝器的製冷劑的量也相當於1匹，該部份製冷劑在工作的室內機的支路管上的膨脹閥(7)作用下直接進入蒸發器中，並完成熱交換後回到主回氣管中，再經過汽液分離器(3)後回到壓縮機中，完成一個整製冷循環。
權利要求1.一種級數輸出能量控制式家用中央空調，其由1臺級數輸出能量控制器和1臺定速壓縮機通過其各自的排氣管和吸氣管並聯連接到主排氣管和汽液分離器上，而汽液分離器則與主回氣管連接，外部節流閥安裝在旁通迴路上把主排氣管和主回氣管接通，主排氣管再與1個冷凝器相接，由1個膨脹閥和1個蒸發器連接後組成1個分支管，幾組分支管路都並聯接在一起後與主排氣管和主回氣管接通，形成一個完整的家用中央空調循環迴路，其特徵是1臺級數輸出能量控制器和1臺定速壓縮機以及1個外部節流閥三者並聯連接後組成能量輸出控制部份，它依靠級數輸出能量控制器的二種能量輸出狀態，定速壓縮機的停、開二種運行狀態和外部節流閥的開、閉二種運行狀態的組合，可以組成輸出最多8種的能量狀態組合即形成8個級數檔，每一種輸出的能量級數檔都與蒸發器工作的臺數和負荷相一一對應，精確匹配。
專利摘要級數輸出能量控制式家用中央空調。其輸出的能量分多個級數檔並且與室內機工作的臺數精確匹配，其特徵是1臺級數輸出能量控制器、1臺定速壓縮機和1個外部節流閥三者管路並聯組合成能量輸出控制部分，利用三者不同的工作狀態組合，可輸出達8種的不同能量狀態組合，多臺室內機的分支管路並聯接在主排氣管和主回氣管路之間，使每一能量級數檔的能量都與室內機工作的臺數相精確匹配，節省能源，可廣泛用在家庭空氣調節方面。
文檔編號F24F11/02GK2628926SQ0222731
公開日2004年7月28日 申請日期2002年5月9日 優先權日2002年5月9日
發明者李國強 申請人:李國強